一种采空区防灭火浆体二次覆膜方法

技术领域

本发明涉及煤矿技术领域，具体涉及一种采空区防灭火浆体二次覆膜方法。

背景技术

随着国家经济水平快速提高，大量消耗了中东部地区浅层煤炭。随着开采深度和开采力度的不断增大，煤矿企业预防安全事故的压力越来越大，需要投入大量的人力、物力和财力，在各种灾害中，尤以煤自燃为主的矿井火灾较为严重，而且我国是煤矿自然发火最严重的国家之一，51.3％的国有重点煤矿均具有自燃危险，矿井火灾的触发因素有很多，比如煤自热发火、电气短路等，其中煤自热发火引起的煤火灾害占井下火灾的90％以上，至今，因煤炭自燃浪费的煤炭资源达到2亿吨，而且每年烧毁1000～1360万吨标准煤，预估经济损失达200亿元，煤自燃引发的火灾会释放大量有毒有害气体(CO、CO2和SO2等)，威胁人民生命健康、污染环境，还能够诱发瓦斯、煤尘爆炸事故，煤自燃发生的主要场所位于采空区。

煤矿采空区是最容易发生煤自燃的地点，由于采空区人员无法进入，防灭火困难，最常用的方法是向采空区中注浆，一方面注浆可以使煤体隔绝氧气，阻断煤的自然氧化进程，另一方面，可以通过浆体中水分的蒸发吸热来降低火区温度，但是泥浆中的水分容易散失，水分散失后，泥浆开裂，就起不到隔绝氧气的作用，同时水分散失后，也没有了蒸发吸热的作用，所以泥浆的有效作用时间是有限的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种采空区防灭火浆体二次覆膜方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为一种采空区防灭火浆体二次覆膜方法，包括以下步骤：

1)制备含有海藻酸钠和聚丙烯酸钠的水溶液；

2)利用步骤1所制取的水溶液制备粉煤灰泥浆或黄土泥浆；

3)将步骤2制备好的粉煤灰浆或黄土浆注入采空区中；

4)将5％的氯化钙溶液注入采空区中或向采空区中喷洒20％的氯化钙溶液；

5)氯化钙会与浆体中的海藻酸钠反应，在浆体表面形成一层具有一定厚度的弹性固体膜。

作为改进，所述步骤1中，在PH数值为6.5-7.5的水中，制备含有3％海藻酸钠和1.5‰聚丙烯酸钠的水溶液。

作为改进，所述步骤1中，在PH数值为7.5-9.0的水中，制备含有3％海藻酸钠和0.5‰聚丙烯酸钠的水溶液。

作为改进，所述步骤2中，在PH数值为6.5-7.5的水中，黄土与水溶液按照质量比1:5配置。

作为改进，所述步骤2中，在PH数值为7.5-9的水中，黄土与水溶液按照质量比1:4配置。

作为改进，所述步骤4中向采空区中注入5％氯化钙溶液的总量为所述步骤3中粉煤灰浆或黄土浆浆体注入总量的5％。

作为改进，所述步骤4中向采空区中喷洒20％氯化钙溶液的总量为所述步骤3中粉煤灰浆或黄土浆浆体注入总量的5％。

本发明与现有技术相比的优点在于：

利用加入了海藻酸钠和聚丙烯酸钠的水溶液配制粉煤灰浆或泥浆，在注浆作业完成后，再注入或喷洒氯化钙溶液，会在浆体表面迅速生成致密的海藻酸钙薄膜，这层薄膜可以减缓浆体水分蒸发，使浆体长期保持湿润状态，从而延长浆体的作用效果，提高防灭火效率。

附图说明

图1是采空区防灭火浆体二次覆膜流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种采空区防灭火浆体二次覆膜方法装置做进一步的详细说明。

结合附图1一种采空区防灭火浆体二次覆膜方法装置，包括以下步骤：

1)制备含有海藻酸钠和聚丙烯酸钠的水溶液；

2)利用步骤1所制取的水溶液制备粉煤灰泥浆或黄土泥浆；

3)将步骤2制备好的粉煤灰浆或黄土浆注入采空区中；

4)将5％的氯化钙溶液注入采空区中或向采空区中喷洒20％的氯化钙溶液；

5)氯化钙会与浆体中的海藻酸钠反应，在浆体表面形成一层具有一定厚度的弹性固体膜。

进一步的，所述步骤1中，在PH数值为6.5-7.5的水中，制备含有3％海藻酸钠和1.5‰聚丙烯酸钠的水溶液。

进一步的，所述步骤1中，在PH数值为7.5-9.0的水中，制备含有3％海藻酸钠和0.5‰聚丙烯酸钠的水溶液。

进一步的，所述步骤2中，在PH数值为6.5-7.5的水中，黄土与水溶液按照质量比1:5配置。

进一步的，所述步骤2中，在PH数值为7.5-9的水中，黄土与水溶液按照质量比1:4配置。

进一步的，所述步骤4中向采空区中注入5％氯化钙溶液的总量为所述步骤3中粉煤灰浆或黄土浆浆体注入总量的5％。

进一步的，所述步骤4中向采空区中喷洒20％氯化钙溶液的总量为所述步骤3中粉煤灰浆或黄土浆浆体注入总量的5％。

实施例一

按照海藻酸钠与水的质量比0.03:1的比例，将海藻酸钠加入PH＝7.2水中，充分搅拌，使海藻酸钠完全溶解，生成海藻酸钠水溶液；然后再按照聚丙烯酸钠与水的质量比0.0015:1的比例，将聚丙烯酸钠放入海藻酸钠水溶液中，再充分搅拌均匀，然后，按照粉煤灰与水按照质量比1:4的比例，将粉煤灰放入上述制备的海藻酸钠、聚丙烯酸钠的水溶液中，或者，按照黄土与水按照质量比1:5的比例，将粉煤灰放入上述制备的海藻酸钠、聚丙烯酸钠的水溶液中，然后充分搅拌均匀，然后将浆液通过注浆管路注入采空区当中，按照采空区的注浆量确定注浆时间，然后用清水冲洗注浆管路10分钟，然后利用注浆管路，注5％的氯化钙溶液，注入量为所述步骤3中粉煤灰浆或黄土浆浆体注入总量的5％，氯化钙溶液注入后，随即在浆体的表面形成一层致密的薄膜，或者在采空区的下隅角向采空区中喷洒20％氯化钙阻化剂，喷洒的阻化剂会随着漏风弥散到整个采空区，喷洒量为所述步骤3中粉煤灰浆或黄土浆浆体注入总量的5％，喷洒的氯化钙细水雾碰到浆体后，也会与浆体反应，形成一层致密的海藻酸钙薄膜，有效隔绝水分的丧失。

实施例(二)

当水的PH＝6时，将汽化炉渣放入研磨机中充分研磨，直到其中粒径都达到200目或更小的粒径，按照海藻酸钠与水的质量比0.03:1的比例，将海藻酸钠加入PH＝6的水中，充分搅拌，使海藻酸钠完全溶解，生成海藻酸钠水溶液；然后再按照聚丙烯酸钠与水的质量比0.0015:1的比例，将聚丙烯酸钠放入海藻酸钠水溶液中，再充分搅拌均匀，然后，按照粉煤灰与水按照质量比1:3的比例，将粉煤灰放入海藻酸钠/聚丙烯酸钠/水的混合物中，或者，按照黄土与水按照质量比1:4的比例，将粉煤灰放入海藻酸钠/聚丙烯酸钠/ 水的混合物中，充分搅拌均匀，将浆液通过注浆管路注入采空区当中，按照采空区的注浆量确定注浆时间，用清水冲洗注浆管路10分钟，利用这趟管路，注5％的氯化钙溶液，注入量为所述步骤3中粉煤灰浆或黄土浆浆体注入总量的5％，氯化钙溶液注入后，随即在浆体的表面形成一层致密的薄膜，或者在采空区的下隅角向采空区中喷洒20％氯化钙阻化剂，喷洒的阻化剂会随着漏风弥散到整个采空区，喷洒量为所述步骤3中粉煤灰浆或黄土浆浆体注入总量的5％，喷洒的氯化钙细水雾碰到浆体后，也会与浆体反应，形成一层致密的海藻酸钙薄膜，有效隔绝水分的丧失。

实施例(三)

比如当水的PH＝9时，将汽化炉渣放入研磨机中充分研磨，直到其中粒径都达到200目或更小的粒径，按照海藻酸钠与水的质量比0.03:1的比例，将海藻酸钠加入PH＝9的水中，充分搅拌，使海藻酸钠完全溶解，生成海藻酸钠水溶液；然后再按照聚丙烯酸钠与水的质量比0.0005:1的比例，将聚丙烯酸钠放入海藻酸钠水溶液中，再充分搅拌均匀，按照粉煤灰与水按照质量比1:3的比例，将粉煤灰放入海藻酸钠/聚丙烯酸钠/水的混合物中，或者，按照黄土与水按照质量比1:4的比例，将粉煤灰放入海藻酸钠/聚丙烯酸钠/水的混合物中，充分搅拌均匀，然后将浆液通过注浆管路注入采空区当中，按照采空区的注浆量确定注浆时间，用清水冲洗注浆管路10分钟，利用这趟管路，注5％的氯化钙溶液，注入量为所述步骤3中粉煤灰浆或黄土浆浆体注入总量的5％，氯化钙溶液注入后，随即在浆体的表面形成一层致密的薄膜，或者在采空区的下隅角向采空区中喷洒20％氯化钙阻化剂，喷洒的阻化剂会随着漏风弥散到整个采空区，喷洒量为所述步骤3中粉煤灰浆或黄土浆浆体注入总量的5％，喷洒的氯化钙细水雾碰到浆体后，也会与浆体反应，形成一层致密的海藻酸钙薄膜，有效隔绝水分的丧失。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。